[發明專利]一種區域功能特異性臨床牙周缺損修復模塊的制備方法

有效

• 申請號: 202011582977.0
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112675361B
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 雷利紅;韋應明;韓佳吟;蔣曉健;陳莉麗;孫偉蓮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61L27/22
• 分類號: A61L27/22;A61L27/20;A61L27/02;A61L27/10;A61L27/18;A61L27/50;A61L27/58
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 趙杭麗

1.一種區域功能特異性臨床牙周缺損修復模塊的制備方法，其特征在于，通過以下步驟實現：

（1）牙槽骨再生功能域的制備

（a）摻鎂硅灰石粉體的合成

配制1 M的 Na₂SiO₃水溶液，為A液，同步配制1 M 的Ca(NO₃)₂與Mg(NO₃)₂混合溶液，為B液，混合溶液中Ca:Mg的摩爾比為94: 6，B液pH調至9.0~10.0，將B液以1~2滴/秒的速度滴入A液中，保持B液的pH值，滴加完成后，繼續攪拌懸濁液24小時，采用真空抽濾法過濾反應懸濁液，所得白色沉淀分別經去離子水和無水乙醇洗滌三次，80℃烘箱干燥24小時，獲得干燥粉體，將干燥粉體在850℃下煅燒2小時，冷卻后，得鎂取代鈣摩爾比為6%的摻鎂硅灰石（6%Mg-doped wollastonite, CSi-Mg6）粉體，再用球磨機球磨6小時，最終獲得粒徑為5μm的粉體；

（b）牙槽骨再生功能域的打印

將患者錐形束CT（cone beam computed tomography, CBCT）數據導出后，建立牙槽骨缺損區域三維重建模型，設計契合缺損形態的牙槽骨再生功能域，然后導出立體光刻格式，經編輯，修整邊緣并加入貫通性孔隙，在牙槽骨再生功能域植入缺損后鄰近牙齦的表面設計2.5 mm厚度的容納水凝膠屏障膜模具結構并在植入缺損后鄰近牙根的表面預留1-2 mm牙周膜再生功能域復合空間，獲得數字化打印模型，然后以前述摻鎂硅灰石粉體為原料，采用光固化3D打印技術，打印得牙槽骨再生功能域；

（2）屏障膜功能域的制備

（a）硅烷化羥丙甲纖維素（silanized hydroxypropyl methylcellulose，Si-HPMC）的合成

在攪拌條件下，于1-丙醇和正庚烷的混合液中加入NaOH和羥丙甲纖維素（hydroxypropyl methylcellulose, HPMC）粉末，室溫下氮氣鼓泡50分鐘，滴加3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷（3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, GPTMS），并于35分鐘內將溶液升溫至85℃，保溫3.5小時，待反應體系冷卻至40℃后，加入30 mL冰醋酸進行中和反應，30分鐘后，過濾混合物，用丙酮/水混合物洗滌所得沉淀4次，去除未反應的GPTMS, 獲得Si-HPMC粉末在37℃干燥，備用；所述丙酮/水混合物按丙酮/水以體積比85: 15混合；

（b）羧甲基殼聚糖甲基丙烯酸酯（methacrylated carboxymethyl chitosan, MA-CMCS）的合成

將羧甲基殼聚糖（carboxymethyl chitosan，CMCS）加入到超純水中攪拌溶解，滴加0.1M NaOH溶液調pH至9，將甲基丙烯酸縮水甘油酯添加到溶液中，室溫氮氣氛圍下攪拌48小時后，將反應混合物與蒸餾水進行透析，直到電導率小于2 μS/cm，所得產物冷凍干燥3天；

（c）水凝膠前體溶液的配制

A、將Si-HPMC粉末在0.1 M NaOH溶液中溶解過夜，獲得4%的Si-HPMC溶液，滅菌后備用；

B、將MA-CMCS溶于蒸餾水中獲得5%的MA-CMCS溶液，在每毫升MA-CMCS溶液中加入光引發劑；

C、將含光引發劑的MA-CMCS溶液、Si-HPMC溶液和酸性緩沖液以4：2：1體積比混合，形成濃度4%的混合溶液；

（d）水凝膠光化學交聯

將（c）中制備的混合溶液注入牙槽骨再生功能域牙齦面容納水凝膠屏障膜的模具中，通過牙科光固化燈光表面輻照制成水凝膠膜，去除表面模具后，獲得屏障膜功能域；

（3）牙周膜再生功能域的制備

（a）生物玻璃粉體的合成

在去離子水加入正硅酸乙酯，溶解后，加入25 mL 2 M HNO₃，攪拌30分鐘，正硅酸乙酯水解后，加入Ca(NO₃)₂·4H₂O，8.53 mL磷酸三乙酯，攪拌5小時后，將溶液放入60℃烘箱保溫48小時，獲得凝膠，所得凝膠在120℃烘箱內干燥24小時后，經石英砂球磨機研磨6小時，800℃燒結3小時，過篩后獲得微納米級生物玻璃（micro-nano bio-glass, MNBG）顆粒；

（b）聚己內酯（Polycaprolactone，PCL）/明膠復合MNBG電紡纖維膜的制備

將PCL、明膠、MNGB顆粒按照6：3：1質量比在2,2,2-三氟乙醇/冰醋酸溶劑體系中混合，形成10%均相混合液，在溫度40℃，濕度40%的條件下，使用近場靜電紡絲技術和冷凍干燥處理制成具有序纖維形態的仿生電紡膜；其中近場靜電紡絲技術選用15 kV、接受距離：15cm；

（c）牙周膜再生功能域的形成

將牙槽骨再生功能域牙根面置于距加熱板1 cm處加熱至60℃，4秒后迅速將電紡膜壓于其表面并維持10秒，使電紡膜表層部分融化，其在冷卻固化后即與牙槽骨再生功能域牢固結合形成牙周膜再生功能域；

將步驟（1）、（2）、（3）三者一體化集成，獲得區域功能特異性臨床牙周缺損修復模塊。